प्रकृति के महानतम प्रदर्शनों में से एक के पीछे का विज्ञान

प्रकृति के महानतम प्रदर्शनों में से एक के पीछे का विज्ञान
मेंनो शेफर / शटरस्टॉक

पक्षियों को झपट्टा मारते हुए देखना, आकाश के माध्यम से झपटना, गोता लगाना और चकमा देना, सांवली सर्दियों की शाम के महान सुखों में से एक है। नेपल्स से लेकर न्यूकैसल तक फुर्तीले पक्षियों के ये झुंड सभी एक ही अविश्वसनीय कलाबाज प्रदर्शन कर रहे हैं, जो कि पूर्ण तुल्यकालन में आगे बढ़ रहे हैं। लेकिन वे इसे कैसे करते हैं? वे दुर्घटना क्यों नहीं करते? और बात क्या है?

वापस 1930s में एक प्रमुख वैज्ञानिक ने सुझाव दिया कि पक्षियों के पास होना चाहिए मानसिक शक्तियां एक झुंड में एक साथ काम करने के लिए। सौभाग्य से, आधुनिक विज्ञान कुछ बेहतर उत्तर खोजने लगा है।

यह समझने के लिए कि स्टर्लिंग क्या कर रहे हैं, हम एक्सएनयूएमएक्स में वापस शुरू करते हैं जब अग्रणी कंप्यूटर वैज्ञानिक क्रेग रेनॉल्ड्स ने एक बनाया पक्षियों के झुंड का अनुकरण। रेनॉल्ड्स ने अपने कंप्यूटर से उत्पन्न जीव कहे जाने वाले इन "बोलियों" के बाद, आंदोलन के अपने विभिन्न पैटर्न बनाने के लिए केवल तीन सरल नियमों का पालन किया: आस-पास के पक्षी आगे बढ़ जाएंगे, पक्षी अपनी दिशा और गति को संरेखित करेंगे, और अधिक दूर के पक्षी करीब जाएंगे।

इनमें से कुछ पैटर्न का उपयोग फिल्मों में यथार्थवादी दिखने वाले पशु समूहों को बनाने के लिए किया गया था, जो कि 1992 और इसके बैटमैन रिटर्न्स के साथ शुरू हुआ था चमगादड़ के झुंड और पेंगुइन की "सेना"। महत्वपूर्ण रूप से इस मॉडल को किसी भी लंबी दूरी के मार्गदर्शन, या अलौकिक शक्तियों - केवल स्थानीय इंटरैक्शन की आवश्यकता नहीं थी। रेनॉल्ड्स का मॉडल एक जटिल झुंड साबित हुआ जो वास्तव में बुनियादी नियमों का पालन करने वाले व्यक्तियों के माध्यम से संभव था, और परिणामस्वरूप समूह निश्चित रूप से उन लोगों की तरह "दिखते" थे।

इस शुरुआती बिंदु से पशु आंदोलन मॉडलिंग का एक पूरा क्षेत्र उभरा। इन मॉडलों को वास्तविकता से मिलाना इटली में एक समूह द्वारा एक्सएनयूएमएक्स में शानदार ढंग से हासिल किया गया था, जो रोम में रेल स्टेशन के चारों ओर बड़बड़ाहट फिल्माने में सक्षम थे, 2008D में अपने पदों का पुनर्निर्माण करते हैं, और दिखाते हैं नियम उसका उपयोग किया जा रहा था। उन्होंने जो पाया वह यह था कि चारों ओर के सभी पक्षियों की हरकतों का जवाब देने के बजाय, स्टार्चिंगों ने निकटतम सात या इतने पड़ोसियों की दिशा और गति से मेल खाना चाहा।

जब हम एक बड़बड़ाहट को तरंगों में स्पंदित होते हुए देखते हैं और आकृतियों की सरणियों में घूमते हैं तो ऐसा प्रतीत होता है जैसे कि ऐसे क्षेत्र हैं जहाँ पक्षी धीमे होते हैं, और मोटे तौर पर पैक हो जाते हैं, या जहाँ वे गति करते हैं और व्यापक रूप से फैल जाते हैं। वास्तव में यह काफी हद तक 3D झुंड द्वारा बनाए गए एक ऑप्टिकल भ्रम के लिए धन्यवाद है, जिसे दुनिया के हमारे 2D दृश्य, और वैज्ञानिक पर पेश किया जा रहा है मॉडल सुझाव दें कि पक्षी स्थिर गति से उड़ते हैं।

कंप्यूटर वैज्ञानिकों, सैद्धांतिक भौतिकविदों और व्यवहार जीवविज्ञानी के प्रयासों के लिए धन्यवाद अब हम जानते हैं कि ये बड़बड़ाहट कैसे उत्पन्न होती हैं। अगला सवाल यह है कि वे ऐसा क्यों करते हैं - इस व्यवहार को विकसित करने के लिए क्या कारण थे?


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एक सरल व्याख्या सर्दियों के दौरान रात में गर्मी की आवश्यकता है: पक्षियों को गर्म रहने के लिए गर्म स्थानों पर इकट्ठा होना चाहिए और निकटता में घूमना चाहिए। Starlings खुद को एक रोस्टिंग साइट में रख सकते हैं - रीड बेड, घने हेजेज, मानव संरचनाएं जैसे मचान - से अधिक 500 पक्षी प्रति घन मीटर, कभी-कभी कई मिलियन पक्षियों के झुंड में। पक्षियों की इस तरह की उच्च सांद्रता शिकारियों के लिए एक आकर्षक लक्ष्य होगी। कोई भी पक्षी ऐसा नहीं होना चाहता है जो एक शिकारी को बंद कर देता है, इसलिए संख्या में सुरक्षा खेल का नाम है, और घूमता हुआ द्रव्यमान एक एकल व्यक्ति को लक्षित होने से रोकने के लिए भ्रम की स्थिति पैदा करता है।

प्रकृति के महानतम प्रदर्शनों में से एक के पीछे का विज्ञान
Starlings मनोविज्ञान नहीं हैं - वे नियमों का पालन करने में अच्छे हैं।
एड्री / शटरस्टॉक द्वारा फोटोग्राफी

हालाँकि, कई बार दसियों किलोमीटर दूर से भूस्खलन होता है, और वे इन उड़ानों पर अधिक ऊर्जा जलाते हैं, जिन्हें मामूली गर्म जगहों पर रोस्ट करने से बचाया जा सकता है। इसलिए इन विशाल रोस्टों के लिए प्रेरणा अकेले तापमान से अधिक होनी चाहिए।

संख्याओं में सुरक्षा पैटर्न को चला सकती है, लेकिन एक पेचीदा विचार यह बताता है कि झुंड बन सकते हैं ताकि व्यक्ति फोर्जिंग के बारे में जानकारी साझा कर सकें। यह "सूचना केंद्र की परिकल्पना", सुझाव देता है कि जब भोजन पेटू होता है और सबसे अच्छा दीर्घकालिक समाधान खोजना मुश्किल होता है, तो बड़ी संख्या में व्यक्तियों के बीच सूचनाओं के पारस्परिक आदान-प्रदान की आवश्यकता होती है। जिस तरह हनीबे फूल के पैच के स्थान को साझा करते हैं, पक्षी एक दिन भोजन पाते हैं और रात भर की जानकारी साझा करते हैं, उसी तरह की जानकारी से दूसरे दिन फायदा होगा। हालांकि बड़ी संख्या में पक्षी रूस्तम में शामिल होते हैं जब भोजन अपने चरम पर होता है, जो विचार के लिए कुछ सीमित समर्थन प्रदान करने के लिए लगता है, इस प्रकार यह अब तक समग्र परिकल्पना का ठीक से परीक्षण करने के लिए बेहद मुश्किल साबित हुआ है।

पिछले कुछ दशकों में पशु समूहों को स्थानांतरित करने के बारे में हमारी समझ का विस्तार हुआ है। अगली चुनौती विकासवादी और अनुकूली दबावों को समझना है जिन्होंने इस व्यवहार को बनाया है, और संरक्षण के लिए इसका क्या मतलब हो सकता है क्योंकि उन दबावों में परिवर्तन होता है। संभवतः हम अपनी समझ को अनुकूलित कर सकते हैं और इसका उपयोग रोबोट प्रणालियों के स्वायत्त नियंत्रण को बेहतर बनाने के लिए कर सकते हैं। शायद भविष्य की स्वचालित कारों के भीड़-घंटे का व्यवहार स्टारलिंग्स, और उनके बड़बड़ाहट पर आधारित होगा।वार्तालाप

लेखक के बारे में

ए। जेमी वुड, वरिष्ठ व्याख्याता, जीव विज्ञान और गणित विभाग, यॉर्क विश्वविद्यालय और कॉलिन बीले, पारिस्थितिकी में वरिष्ठ व्याख्याता, यॉर्क विश्वविद्यालय

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

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